海洋沉积物温度变化(海洋沉积物主要来源于什么?)

江南官网app 2023-06-30 06:55 编辑:jing 241阅读

1. 海洋沉积物主要来源于什么?

1. 碳封是指将大量二氧化碳气体捕获并封存在海底或地下储层中的技术。现在常见的碳封存在海上,主要是指利用深海的沉积物和海底地质构造来储存二氧化碳。2. 这种技术可以有效地减少碳排放量,达到应对全球变暖的目的,但也需要严格监管和安全措施。此外,还需要探索更多的碳中和技术和清洁能源替代方案来应对气候变化。

2. 海洋沉积物分布规律

1 是河流和海洋生物的沉积物。2 因为泰国湾周围有多条河流注入,带来的大量泥沙和碎屑物质在湾区沉积,同时湾区还有大量海洋生物死亡的有机物质也会沉积。3 此外,泰国湾还受到人类活动的影响,如农田灌溉、废水排放等,这些也会对泰国湾沉积物的来源产生一定的影响。

3. 海洋沉积物的分类,其组分和来源分别是什么?

深海蕴藏着丰富的海底矿产资源,它是支持人类生存的又一类重要资源。所谓深海,一般是指大陆架或大陆边缘以外的海域。深海占海洋面积的 92.4 %和地球面积的65.4 %,尽管它蕴藏着极为丰富的海底资源,但由于开发难度大,目前基本上还没有得到开发。扩大人类生存空间和储备人类生存资源的重要途径之一就是要向深海拓展,发现包括海底矿产在内的深海资源,这对于整个人类的生存是一项具有深远意义的战略行动。

深海矿产资源主要包括多金属结核矿、富钴结壳矿、深海磷钙土和海底多金属硫化物矿等。但是,由于深海矿产资源的矿区基本位于国际海域的海底,它的开发活动必须经过联合国海底管理局的同意和批准方可生效与合法。

(1)多金属结核矿

多金属结核矿是一种富含铁、锰、铜、钴、镍和钼等金属的大洋海底自生沉积物,呈结核状,主要分布在水深4000—6000米的平坦洋底,是棕黑色的,像马铃薯、姜块一样的坚硬物质。个体大小不等,直径从几毫米到几十厘米,一般为3—6厘米,少数可达1米以上;重量从几克到几百、几千克,甚至几百千克;分析表明,这种结核内含有多达70余种的元素,包括工业上所需 要的铜、钴、镍、锰、铁等金属,其中Ni、Co、Cu、Mn的平均含量分别为1.30 %,0.22 %,1.00 %和25.00 %,总储量分别高出陆地相应储量的几十倍到几千倍,铁的品位可达30%左右,有些稀有分散元素和放射件元素的含量也很高,如铍、铈、锗、铌、铀、镭和钍的浓度,要比海水中的浓度高出几千、几万乃至百万倍。具有很高的经济价值,是一种重要的深海矿产资源。

目前,通过深海勘测,发现多金属结核在太平洋、大西洋、印度洋的许多海区均有分布,唯太平洋分布最广,储量最大,并呈带状分布,拥有东北太平洋海盆,中太平洋海盆、南太平洋、东南太平洋海盆等4个分区,其中位于东北太平洋海盆内 克拉里昂、克里帕顿断裂之间的CC区是多金属结核经济价值最高的区域。在东北太平洋克利顿断裂带与克拉里昂断裂带之间的地区(简称CC区)是最有远景的多金属结核富集区。世界深海多金属结核资源极为丰富,远景储量约3万亿吨,仅太平洋的蕴藏量就达1. 5万亿吨。我国科学家以结核丰度10千克/平方米和铜镍钴平均品位2.5%为边界条件,估计太平洋海域可采区面积约425万平方公里,资源总量为425亿吨。其中,含金属锰86亿吨,铜3亿吨,钴0.6亿吨,镍3.9亿吨,表明多金属结核的经济价值确实巨大。多金属结核矿每年还以1000—1500万吨的速度不断增加。无疑这些丰富的有用金属将是人类未来可利用的接替资源。

现在世界上已有七个国家或集团获得联合国的批准(印度、俄罗斯、法国、日本、中国、国际海洋金属联合组织、韩国),拥有合法的开辟区(Pioneer Area),除印度以外的其他先驱投资国所申请的矿区均在太平洋CC区。

中国是联合国批准的世界上第五个深海采矿先驱投资者,负责多金属结核调查的机构是中国大洋协会,在太平洋CC区内申请到30万平方公里区域开展勘查工作,经过"七五"、"八五"、"九五"期间的努力,到1999年10月,按规定放弃50%区域后,获得了保留矿区7. 5万平方公里,我国对该区拥有详细勘探权和开采权。经计算获得约4.2亿吨干多金属结核矿资源量,含1.11亿吨锰、406万吨铜、98万吨钴和514万吨镍的资源量,可满足年产300万吨干多金属结核矿,开采20年的资源需求。

(2)富钴结壳矿

富钴结壳矿是生长在海底岩石或岩屑表面的一种结壳状自生沉积物,主要由铁锰氧化物组成,富含锰、铜、铅、锌、镍、钴、铂及稀土元素,其中钴的平均品位高达0.8%~1.0%,是大洋锰结核中钴含量的4倍。金属壳厚1—6厘米,平均2厘米,最大厚度可达20厘米。结壳主要分布在水深800-3000米的海山、海台及海岭的顶部或上部斜坡上。

由于富钴结壳资源量大,潜在经济价值高,产出部位相对为浅,且其矿区分布大多落在200海里的专属经济区范围之内,联合国海洋法公约规定沿海国家拥有开采权,在深海诸矿种之中它是法律上争议最少的一种矿种,因而它是当前世界各国大洋勘探开发的重点矿种。自20世纪以来,富钴结壳已引起世界各国的关注,德、美、日、俄等国纷纷投入巨资开展富钴结壳资源的勘查研究。目前工作比较多的地区是太平洋区的中太平洋山群、夏威夷海岭、莱恩海岭、天皇海岭、马绍尔海岭、马克萨斯海台以及南极海岭等。据估计,在太平洋地区专属经济区内,富钴结壳的潜在资源总量不少于10亿吨,钴资源量就有600-800万吨,镍400多万吨。在太平洋地区国际海域内,经俄罗斯对麦哲伦海山区开展调查,亦发现了富钴结壳矿床,资源量亦已达数亿吨,还有近2亿吨优质磷块岩矿床的共生。

在我国南海也发现有富钴结壳。所发现的富钴结壳钴含量一般比大洋锰结核高出三倍左右,而镍是锰结核的1/3,铜含量比较低,而铂的含量很富,变化于0.3x10-8至2x10-8之间,最高可达4.5x10-8,稀土元素含量亦很高,其稀土总量可达数千x100-8,以轻稀土为主,都具有工业利用价值。

近年来,我国大洋协会又开始在太平洋深水海域进行了面积近10万平方公里的富钴结壳靶区的调查评价,其中有可能寻找到有商业开发潜力的区域,为华夏子孙在此领域里争占一席之地。

(3)海底多金属硫化物矿床

海底多金属硫化物矿床是指海底热液作用下形成的富含铜、锰、锌等金属的火山沉积矿床,极具开采价值。按产状可分为两类:一类是呈土状产出的松散含金属沉积物,如红海的含金属沉积物(金属软泥);另一类是固结的坚硬块状硫化物,与洋脊“黑烟筒”热液喷溢沉积作用有关,如东太平洋洋脊的块状硫化物。按化学成分可分为四类:第一类富含镉、铜和银,产于东太平洋加拉帕戈斯海岭;第二类富含银和锌,产于胡安德富卡海岭和瓜亚马斯海盆;第三类是富含铜和锌;第四类富含锌和金,与第三类同时产出。多金属硫化物也见于中国东海冲绳海槽轴部。海底多金属硫化物矿床与大洋锰结核或富钴结壳相比,具有水深较浅(从几百米到2000m左右)、矿体富集度大、矿化过程快,易于开采和冶炼等特点,所以更具现实经济意义。

海底多金属硫化物主要产于海底扩张中心地带,即大洋中脊、弧后盆地和岛弧地区。如东太平洋海隆、大西洋中脊、印度洋中脊、红海、北裴济海、马利亚纳海盆等地都有不同类型的热液多金属硫化物分布。富 含金属的高温热水从海底喷出,在喷口四周沉淀下多金属氧化物和硫化物,堆砌成平台、小丘或烟囱状沉积柱。世界已有70多处发现有热液多金属硫化物产出,在东海冲绳海槽地区已发现7处热液多金属硫化物喷出场所。

目前我国主要是对海底热液多金属硫化物矿进行了实验性的勘查。

(4)磷钙土矿

磷钙土是由磷灰石组成的海底自生沉积物,按产地可分为大陆边缘磷钙土和大洋磷钙土。它们呈层状、板状、贝壳状、团块状、结核状和碎砾状产出。大陆边缘磷钙土主要分布在水深十几米到数百米的大陆架外侧或大陆坡上的浅海区,主要产地有非洲西南沿岸、秘鲁和智利西岸;大洋磷钙土主要产于太平洋海山区,往往和富钴结壳伴生。磷钙土生长年代为晚白垩世到全新世,太平洋海区磷钙土含有15%—20%的P2O5,是磷的重要来源之一。另外,磷钙土常伴有高含量的铀和稀土金属铈、镧等。据推算,海区磷钙土资源量有3000亿吨。

4. 海洋沉积物可分为哪几种类型

根据沉积物的成因而划分的类型。

一般划分为残积物、重力堆积物、坡积物、洪积物、冲积物、湖泊沉积物、沼泽沉积物、海洋沉积物、地下水沉积物、冰川沉积物、风成沉积物、生物沉积物、人工堆积物等成因类型,火山碎屑沉积物是一种特殊的成因类型。每一种成因类型可根据不同情况划分为不同亚类,如湖泊沉积物根据湖水的矿化度可划分为淡水湖沉积物与咸水湖沉积物。不同的成因类型间还有一些中间类型或过渡类型,如三角洲沉积物是一种冲积?湖泊沉积物或冲积?海洋沉积物,冰水沉积物是一种冰川?河流沉积物等。三、第四纪沉积物分析对第四纪沉积物基本性状的分析研究工作。如沉积物机械组成的分析(粒度分析)、矿物组成的分析、碎屑颗粒的形态分析(圆度、球度等)、表面特征的分析与组构分析等,也包括对第四纪沉积物的各项物理力学性质的测定。第四纪沉积物分析是第四纪地质研究工作中的一项重要的基本的工作。

5. 海洋沉积作用

(一)浅海环境

浅海位于大陆架之上,是低潮线以下至200m水深的海区。在此范围内的沉积称为浅海沉积,又称大陆架沉积。

各地浅海带的宽度不等,从几千米至上千千米,位于被动大陆边缘者宽,如北冰洋的欧亚沿岸、北美的白令海等,浅海带宽达千余千米。位于活动大陆边缘者窄,如太平洋东岸的中南美洲浅海带极窄,甚至缺失。我国东部诸海浅海岸宽度由100km至500km不等。

浅海带阳光充足,海水温暖,常有海流作用,波浪有时可波及海底,因此水体较动荡,具有良好的通气条件及稳定的盐度,加之离陆地较近,接纳着由陆地带来的大量物质,富含营养,故海洋生物极为丰富,90%以上的海洋生物在浅海中大量繁殖。浅海是海洋生物的乐园。

(二)浅海的沉积特征

浅海区是海洋沉积作用最主要的沉积场所,它接纳由陆地带来的大量碎屑和溶解物质,常形成巨厚的各类型沉积物,绝大多数沉积岩属于浅海沉积形成的。按其沉积方式分为机械沉积、化学沉积和生物沉积三种类型。

1.浅海机械沉积特征

浅海机械沉积的碎屑物质主要来源于陆地,部分来自海蚀作用产物;沉积物颗粒比滨海为细,砾石极少见。由近岸到浅海深处,沉积物由粗到细:粗砂—中砂—细砂—粉砂(粉砂质粘土);沉积物具有极好的水平层理,常含有较完整的动物遗体、贝壳等。

2.浅海化学沉积特征

浅海化学沉积物是来自海水溶蚀和河流、地下水从陆地上溶运来的溶解物质和胶体物质,化学成分主要有:NaCl、KCl、MgCl2、CaSO4、MgSO4、CaCO3、MgCO3、FeCO3、Al2O3、MnO2及SiO2等。这些物质按一定的顺序和分异作用在不同的环境下沉积下来,形成化学沉积物。

图8-9 海洋化学沉积和分异作用

浅海常见的化学沉积物,按其溶解度由小到大,顺序是:Fe→Al→Mn→SiO2→P2O5→CaCO3→NaCl→MnO2,前几种是胶体,后几种为真溶液。呈胶体状态的铁、铝、锰以氧化物或氢氧化物首先沉积下来(图8-9),有的可形成鲕状、豆状和肾状结构。我国华北诸省就有这种类型的铝土矿和赤铁矿,工业价值很大。接着是低价铁的硅酸盐和铁的碳酸盐沉积,形成海绿石与菱铁矿。然后是碳酸盐类沉积,形成分布广泛的石灰岩和白云岩。溶解度最大的碱金属硫酸盐和卤盐,只有在潟湖中才能沉积。

3.浅海生物沉积特征

浅海生物大量死亡后,其骨骼或外壳在原地或被波浪等搬运到适当环境沉积下来,形成由生物遗骸组成的沉积物,经成岩作用形成生物沉积岩。如贝壳灰岩、珊瑚礁灰岩、有孔虫灰岩及硅藻岩等。

珊瑚是浅海固着底栖生物,珊瑚礁是由群体生活的珊瑚动物形成的。群体珊瑚的生活条件要求较高。一般在水深<50m、氧和阳光充足、水温在20℃左右、水质清洁不含泥砂、含盐度正常的环境中生活。其躯体呈树枝状,由许多CaCO3小管构成,珊瑚虫就生活于管中。珊瑚不断繁殖、长大,形成巨大的珊瑚礁,构成海中岛屿,如我国的南沙、西沙群岛等。

浅海中有大量的生物,特别是微生物。它们死亡后埋藏在泥沙中,在缺氧的环境下,受到一定的温度、压力和细菌的分解作用,有机质就转化成石油、天然气。我国大陆架海域辽阔,蕴藏着丰富的石油和天然气资源。

6. 海洋沉积的种类

应用生物技术进行大量培养或生产的微藻分属于4个藻门:蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。

微藻种类繁多,微藻细胞中含有:蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素(如Cu,Fe,Se,Mn,Zn等)等高价值的营养成分和化工原料。微藻的蛋白质含量很高,是单细胞蛋白(SCP)的一个重要来源。

微藻所含的维生素A、维生素E、硫氨素、核黄素、吡多醇、维生素B12、维生素C、生物素、肌醇、叶酸、泛酸钙和烟酸等增加了其作为SCP的价值。

藻中类胡萝卜素含量较高,具有着色和营养的作用,可用来防治癌症、抗辐射、延缓衰老,增强机体免疫力等生理作用。化学合成均为反式的β-胡萝卜素,对人体有致癌、致畸的作用,而顺式异构体在抗癌、抗心血管疾病功能比全反式异构体高,藻粉中β-胡萝卜素含量高达14%。

藻细胞中甘油含量较高,是优质的化妆品原料,也是化工、轻工和医药工业中用途极广的有机中间体。藻多糖复合物可作为免疫佐剂增强抗原性和机体免疫功能,明显抑制实体瘤S180起到抗肿瘤的作用.

7. 海洋沉积物主要来源于什么岩石

深海(Deep sea) 是位于洋底上的水域。深海底水体平静,沉积物供应量少,沉积速度缓慢。有三种沉积类型:

软泥

粒度介于粉砂级与泥质级之间的沉积物,分布最为广泛。按其组成主要有以下两种:

(1)生物软泥(ooze)

含有丰富的(常占50%以上)生物骨骼,主要是浮游生物骨骼,以及泥与粉砂物质。生物骨骼的成分或为钙质、硅质,前者如有孔虫、翼足虫,后者如放射虫及硅藻。

(2)红色粘土(red mud)

主要由黏土构成,含大量火山碎屑,生物很少,CaCO3含量微弱,不同成分软泥的分布与气候有明显关系。

硅藻软泥主要分布在寒带的海洋,放射虫软泥主要分布于热带的海洋,钙质软泥则与热带及温带气候有关。太平洋洋底沉积物的分布表明了这一特点。

8. 海洋沉积物揭示了哪些历史事件

我们生活在陆地,但海洋却与我们的息息相关,海洋一旦被污染,则可能通过循环系统、食物链等方式反作用于人类,最终受害的还是人类。

我们之所以要测定海底沉积物硫化物主要是因为海洋沉积物对水体中污染物的吸附作用可以净化水体,海洋沉积物作为污染物的载体,可以通过一系列化学和生物过程,将吸附的污染物释放出来,从而成为海洋水系统的一个重要污染源。

海洋中的污染物在海洋水生食物链中的转移和积累在很大程度上受到沉积物的影响。特别是底栖生物,直接生活在沉积物中,沉积物及间隙水中的污染物浓度对生物的影响远大于上覆水中污染物的影响。

沉积物中硫化物含量的多寡是评价沉积环境的重要指标之一。而沉积物中硫化物含量的测定,无论在地球化学研究还是在工程、土壤、生物学等方面都具有理论和实践意义。

9. 海洋沉积物的主要来源

海洋沉积物(marine sediments)是指各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称。以海水为介质沉积在海底的物质。沉积作用一般可分为物理的、化学的和生物的3种不同过程,由于这些过程往往不是孤立地进行,所以沉积物可视为综合作用产生的地质体。

传统上,按深度将沉积物划分为:近岸沉积(0~20米),浅海沉积(20~200米),半深海沉积(200~2000米),深海沉积(大于2000米)。

来源:

①陆源,主要是陆地岩石风化剥蚀的产物,如砾石、砂、粉砂和粘土等,是典型的陆源沉积物。

②海洋组分,主要是从海水中由生物作用和化学作用形成的各种沉积物,如海洋生物的遗体,海绿石、磷酸盐、二氧化锰等自生矿物及某些粘土等。

③火山作用形成的火山碎屑,大洋裂谷等处溢出的来自地幔的物质,以及来自宇宙的宇宙尘等。

蚀源区的性质决定了陆源物质的原始特征,从而对沉积物的性质产生深刻影响。如黄河径流所携带的固体物质有70%左右沉积在河口区。其特点是CaCO3含量较高,含有角闪石、白云母、绿帘石等重矿物组合,粒径以0.01~0.05毫米占优势。这些特点不同于长江物质形成的沉积。

在缺少陆源物质的海域,来源于生物和化学作用的产物占有重要地位。在某些海域,特别是较深的海域,生物作用的产物和生物遗体可成为主要的物质来源,如南海外陆架、东海冲绳海槽的有孔虫细砂以及大洋中的生物软泥等。

10. 海洋沉积的主要场所

波浪破碎产生的沙坝上升而成;沿岸流形成的沙嘴破裂后产生了进潮口。障壁岛使沿岸部分水域与海洋隔离,仅借助于潮道相沟通,被隔离的部分即发展为潟湖。因此,漏湖形成的根本原因是海面升降运动。潟湖是指被沙嘴、沙坝或珊瑚分割而与外海相分离的局部海水水域。潟湖的作用是防洪,潟湖可宣泄区域排水,因而很少发生水灾;保护海岸,由于外有沙洲的阻挡可防止台风暴潮侵蚀冲刷海岸。

11. 海洋沉积物主要来源于什么

单位均为×10–6g/g,根据海域的不同使用功能和环境保护目标,该标准将海洋沉积物质量分为三类:

第一类适用于海洋渔业水域、海洋自然保护区、珍稀与濒危生物自然保护区、海水养殖区、海水浴场、人体直接接触沉积物的海上运动或娱乐区,与人类食用直接有关的工业用水区;

第二类适用于一般工业用水区、滨海风景旅游区;

第三类适用于海洋港口水域、特殊用途的海洋开发作业区。

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